交流 - 【跨海越洋到日本】叶金花：被光催化剂的神奇魅力所吸引，追求多彩的可能性

光催化剂顶级学者叶金花教授（左2）与来自中国和印度尼西亚的留学生一起研究

本文将介绍日本物质・材料研究机构（NIMS）国际纳米体系研究中心首席研究员、光催化材料课题组长，在最尖端领域追求光催化剂各种可能性的叶金花教授。她在文化大革命后，从中国来到昭和末期因泡沫经济而沸腾的日本，先后经历了平成、令和时代，作为研究人员积累了大量的职业经验。一位从小就被神奇现象所吸引的少女，在经历了两国价值观和体制差异的历练后，坚定不移地走在了探索神奇现象的道路上。

选择专业，得到的建议是“理科绝对更好”

叶金花教授出生于浙江省丽水市。在少女时代她曾经非常喜欢科幻小说。当时的中国虽然正值文化大革命期间，但“已经有了中国的科幻作家的作品，也能读到一些与政治无关的外国书籍，尤其喜欢希腊神话。我这个人可能生来比较喜欢不可思议的事情”。

擅长数学和物理的叶金花，毫不犹豫地选择了理科专业。近现代中国的政治体制发生过多次变化，选择受体制变化影响不大的理科，父母也更容易接受。“在中国完全没有‘因为是女性所以得选文科’这样的偏见，高中老师也劝我‘绝对学理科绝对好’。”

16岁，叶金花便考进了著名的浙江大学。在校期间迎来了文化大革命的结束，中国政府大刀阔斧地开始了改革开放。1984年，21岁的叶金花大学毕业，参加了公派留学生选拔，最终通过选拔考试，来到了日本。

金花出生于中国东南部的浙江省丽水市。来日本之前，她在离家乡2000公里的长春市突击学习了7个月左右的日语。右图是叶金花第一次来到日本（成田机场）时的情景（供图：叶金花教授）

边工作边育儿是理所当然的事情

乘坐中国政府的包机前往日本的叶金花进入了东京大学研究生院。在中国留学生还很少见的时代，她受到了指导老师极大的重视。叶金花回顾道：“对我来说一切都很新鲜，很开心”。

1990年完成博士课程后，叶金花本打算回国从事研究。但由于前一年的事件，叶金花决定暂时留在日本看看情况再说。在大阪大学工作2年后，她成为了JST的前身——新技术事业团的特别研究员，并在NIMS的前身——金属材料技术研究所（金材研、茨城县筑波市）继续进行研究。

入职金材研的2年后，叶金花经历了怀孕生产。当时日本女性研究人员极少，产假等制度也不完善。虽然研究和育儿两全难度不小，但对于在中国长大的她来说，一边工作一边养育孩子是理所当然的事情，所以从未考虑过中断工作，只是在努力寻找克服困难的方法。“我找了一个可以从NIMS步行抵达的托儿所，就住在了那附近。但遇到出差的时候确实没办法，请园长老师帮我看孩子的情况也出现过。”

叶金花给孩子读绘本（供图：叶金花教授）

时光流逝了近30年的岁月，研究人员生儿育女的情况不断增加，环境也得到了很大的改善。叶金花表示：“NIMS会在有人休产假的时候雇佣代替人员，能够按照事先制定的计划推进研究”。研究者在育儿过程中不仅可以安心休息，也可以让作为代替人员加入的研究人员提升职业经历，可以说是一箭双雕的制度。

挑战直接用水制造氢的光催化剂

叶金花最初从事超导材料的研究，1997年开始研究光催化剂。这一切始于她的一位东大研究室的后辈被派往NIMS附近的产业技术综合研究所工作。

光催化剂是通过照射光促进化学反应的催化物质的总称，1970年代以后日本在实用化技术方面得到了迅速发展。东京理科大学荣誉教授藤岛昭、科学技术振兴机构理事长桥本和仁等都在此领域有过卓越的贡献。虽然目前常被用作涂料，用于去除细菌和有害物质，其他各种应用也在不断探索之中。

特别吸引叶金花的一项研究是，直接用水制氢。当时的研究人员就已经认识到了氢能的重要性，作为获取方式，光催化技术的潜力引起了人们的关注。但没人知道开发出什么样的光催化剂才能高效制取氢。为此，叶金花决定挑战这个难题。

实现从甲烷到乙烷的高效转换

研究进展相当顺利，取得了一个又一个成果。她回忆说：“我的研究被JST的“先驱科研项目”选中，还入选了文部科学省的产官学合作项目，研究进度不断加快。在日本，无论是外国人还是年轻人，其研究结果都能得到公平的评价，还能获得高额的研究经费。我要是在其他国家，还真不敢说结果就能一样”。

叶金花在通过开发光催化剂以便高效利用太阳能，以及将光催化剂转换为有附加价值的新材料及其应用方面，得到了高度评价，堪称该领域的世界顶级研究人员之一。在发现有效分解有机污染物的光催化剂，以及能够将温室气体甲烷（CH4）高效转化为乙烷（C2H6）的研究方面，也取得了突出的成果。

此外，她还致力于将光催化作用应用于可再生能源的生产、开发将太阳光转为化学能源的新材料，以及与今后的地球环境保护直接相关的课题。

通过使用光催化剂，可以使甲烷氧化成乙烷和水（供图：叶金花教授）

中日合作有进展，但阻力也大

NIMS与日本国内多所大学合作，在叶金花的研究室中，也有来自北海道大学博士课程的学生来到筑波进行研究。另外，自2011年开始，研究室还推进了与中国天津大学的国际合作研究，大学间的合作顺利推进。在NIMS工作过的天津大学研究人员回国后，在天津大学校园内成立了“NIMS-天津大学合作研究中心”，资金和设备均由天津大学负责，NIMS负责派遣研究人员，并由叶金花担任了该中心主任。

为共同开发出用于解决环境和能源问题的功能性材料，研究中心开展了共同研究。为期5年的合同在2016年续期，但叶金花指出：“从2017年左右开始，中日合作间的阻力变大了。” 2021年合同到期后，项目便告结束。

快速变化的中日关系，让叶金花一直非常烦恼。两国的关系对研究来说，有时可以成为助力，有时也会成为阻力。叶金花表示：“因为我对双方的立场都有一定的了解，所以有时会很煎熬。”

日本的公平意识是一种机遇，而过分的平等主义却令人担忧

叶金花来日本的时候，日本经济正处于蓬勃发展的阶段，在科学技术方面也领先于世界。然而，在此后的几十年里，中国取得了巨大的发展，两国的研究力量几乎在所有领域都发生了逆转。光催化剂作为在日本开发成长的技术，也不例外。

Top1%修正论文数（提取被引次数在各年各领域进入前1%的论文并修正数据后的论文数量）的排名变化。20年来，中国的排名大幅提升，而日本排名却在下降（编辑部根据NISTEP《科学技术指标2022统计集》制作）

自2008年左右，在被引论文数量方面，中国在大部分领域都超过了日本。叶金花认为其中一个原因是：“在中国可以从国家得到的预算要高出日本一个数量级。”另外，她指出，国民性格的不同也可能影响研究力的差异。“中国和美国一样，比较重视实际成果，能者多劳，多劳多得。相反，日本追求公平，但是在公平评价后培养优秀研究人员方面，日本的平等主义可能就有些过头了。”

也就是说，日本对于研究成果能够很公平地进行评价，年轻人和外国籍的研究人员都能平等地得到机会。但与此相反，过度的平等主义可能会削弱年轻人的积极性。

应该如何打破这一现状呢。叶金花表示：“我希望大家不要躲在日本国内，要趁着年轻积极地接触世界的最前沿。这样会有各种各样的创意和思路进入日本，这样或许会成为一种引爆剂。”

“我希望最终可以制造出只需在室外暴露在阳光下，就能产生出氢和甲醇的装置。”叶金花表示今后还会继续致力于研究，她也希望年轻的研究人员能有一个光明的未来。